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模型上下文协议客户端

MCP 客户端是模型上下文协议（MCP）架构中的关键组件，负责与 MCP 服务器建立和管理连接。它实现了协议的客户端部分，处理以下功能：

协议版本协商以确保与服务器的兼容性
能力协商以确定可用功能
消息传输和 JSON-RPC 通信
工具发现和执行
资源访问和管理
提示系统交互
可选功能，如根目录管理与采样支持

核心 io.modelcontextprotocol.sdk:mcp 模块提供了无需外部 Web 框架的 STDIO 和 SSE 客户端传输实现。对于 Spring Framework 用户，可选依赖 io.modelcontextprotocol.sdk:mcp-spring-webflux 提供了基于 Spring 的特定传输实现。

这个基于 Spring AI MCP 的快速入门演示将向您展示如何构建连接到 MCP 服务器的 AI 客户端。

客户端提供了同步和异步 API，以适应不同应用场景的灵活性。

同步 API
异步 API

// 创建具有自定义配置的同步客户端
McpSyncClient client = McpClient.sync(transport)
    .requestTimeout(Duration.ofSeconds(10))
    .capabilities(ClientCapabilities.builder()
        .roots(true)      // 启用根目录能力
        .sampling()       // 启用采样能力
        .build())
    .sampling(request -> new CreateMessageResult(response))
    .build();

// 初始化连接
client.initialize();

// 列出可用工具
ListToolsResult tools = client.listTools();

// 调用工具
CallToolResult result = client.callTool(
    new CallToolRequest("calculator",
        Map.of("operation", "add", "a", 2, "b", 3))
);

// 列出并读取资源
ListResourcesResult resources = client.listResources();
ReadResourceResult resource = client.readResource(
    new ReadResourceRequest("resource://uri")
);

// 列出并使用提示
ListPromptsResult prompts = client.listPrompts();
GetPromptResult prompt = client.getPrompt(
    new GetPromptRequest("greeting", Map.of("name", "Spring"))
);

// 添加/移除根目录
client.addRoot(new Root("file:///path", "description"));
client.removeRoot("file:///path");

// 关闭客户端
client.closeGracefully();

// 创建具有自定义配置的异步客户端
McpAsyncClient client = McpClient.async(transport)
    .requestTimeout(Duration.ofSeconds(10))
    .capabilities(ClientCapabilities.builder()
        .roots(true)      // 启用根目录能力
        .sampling()       // 启用采样能力
        .build())
    .sampling(request -> Mono.just(new CreateMessageResult(response)))
    .toolsChangeConsumer(tools -> Mono.fromRunnable(() -> {
        logger.info("Tools updated: {}", tools);
    }))
    .resourcesChangeConsumer(resources -> Mono.fromRunnable(() -> {
        logger.info("Resources updated: {}", resources);
    }))
    .promptsChangeConsumer(prompts -> Mono.fromRunnable(() -> {
        logger.info("Prompts updated: {}", prompts);
    }))
    .build();

// 初始化连接并使用功能
client.initialize()
    .flatMap(initResult -> client.listTools())
    .flatMap(tools -> {
        return client.callTool(new CallToolRequest(
            "calculator",
            Map.of("operation", "add", "a", 2, "b", 3)
        ));
    })
    .flatMap(result -> {
        return client.listResources()
            .flatMap(resources ->
                client.readResource(new ReadResourceRequest("resource://uri"))
            );
    })
    .flatMap(resource -> {
        return client.listPrompts()
            .flatMap(prompts ->
                client.getPrompt(new GetPromptRequest(
                    "greeting",
                    Map.of("name", "Spring")
                ))
            );
    })
    .flatMap(prompt -> {
        return client.addRoot(new Root("file:///path", "description"))
            .then(client.removeRoot("file:///path"));
    })
    .doFinally(signalType -> {
        client.closeGracefully().subscribe();
    })
    .subscribe();

客户端传输

传输层处理 MCP 客户端与服务器之间的通信，为各种用例提供不同的实现。客户端传输管理消息序列化、连接建立和协议特定的通信模式。

STDIO
SSE (HttpClient)
SSE (WebFlux)

创建用于进程内通信的传输

ServerParameters params = ServerParameters.builder("npx")
    .args("-y", "@modelcontextprotocol/server-everything", "dir")
    .build();
McpTransport transport = new StdioClientTransport(params);

创建与框架无关（纯 Java API）的 SSE 客户端传输。包含在核心 mcp 模块中。

McpTransport transport = new HttpClientSseClientTransport("http://your-mcp-server");

创建基于 WebFlux 的 SSE 客户端传输。需要 mcp-webflux-sse-transport 依赖。

WebClient.Builder webClientBuilder = WebClient.builder()
    .baseUrl("http://your-mcp-server");
McpTransport transport = new WebFluxSseClientTransport(webClientBuilder);

客户端能力

客户端可以配置各种能力：

var capabilities = ClientCapabilities.builder()
    .roots(true)      // 启用带有列表变更通知的文件系统根目录支持
    .sampling()       // 启用 LLM 采样支持
    .build();

根目录支持

根目录定义了服务器在文件系统中可以操作的边界：

// 动态添加根目录
client.addRoot(new Root("file:///path", "description"));

// 移除根目录
client.removeRoot("file:///path");

// 通知服务器根目录列表变更
client.rootsListChangedNotification();

根目录能力允许服务器：

采样支持

采样使服务器能够通过客户端请求 LLM 交互（“补全”或“生成”）：

// 配置采样处理器
Function<CreateMessageRequest, CreateMessageResult> samplingHandler = request -> {
    // 与 LLM 接口的采样实现
    return new CreateMessageResult(response);
};

// 创建支持采样的客户端
var client = McpClient.sync(transport)
    .capabilities(ClientCapabilities.builder()
        .sampling()
        .build())
    .sampling(samplingHandler)
    .build();

此能力允许：

服务器利用 AI 能力而无需 API 密钥
客户端控制模型访问和权限
支持文本和图像交互
在提示中可选包含 MCP 服务器上下文

日志支持

客户端可以注册日志消费者以接收服务器的日志消息，并设置最低日志级别以过滤消息：

var mcpClient = McpClient.sync(transport)
        .loggingConsumer(notification -> {
            System.out.println("Received log message: " + notification.data());
        })
        .build();

mcpClient.initialize();

mcpClient.setLoggingLevel(McpSchema.LoggingLevel.INFO);

// 调用可以发送日志通知的工具
CallToolResult result = mcpClient.callTool(new McpSchema.CallToolRequest("logging-test", Map.of()));

客户端可以通过 mcpClient.setLoggingLevel(level) 请求控制接收的最低日志级别。低于设定级别的消息将被过滤。支持的日志级别（按严重程度递增顺序）：DEBUG（0）、INFO（1）、NOTICE（2）、WARNING（3）、ERROR（4）、CRITICAL（5）、ALERT（6）、EMERGENCY（7）

使用 MCP 客户端

工具执行

工具是客户端可以发现和执行的服务器端函数。MCP 客户端提供列出可用工具并使用特定参数执行它们的方法。每个工具都有一个唯一名称并接受参数映射。

同步 API
异步 API

// 列出可用工具及其名称
var tools = client.listTools();
tools.forEach(tool -> System.out.println(tool.getName()));

// 执行带有参数的工具
var result = client.callTool("calculator", Map.of(
    "operation", "add",
    "a", 1,
    "b", 2
));

// 异步列出可用工具
client.listTools()
    .doOnNext(tools -> tools.forEach(tool ->
        System.out.println(tool.getName())))
    .subscribe();

// 异步执行工具
client.callTool("calculator", Map.of(
        "operation", "add",
        "a", 1,
        "b", 2
    ))
    .subscribe();

资源访问

资源代表客户端可以通过 URI 模板访问的服务器端数据源。MCP 客户端提供通过标准化接口发现可用资源并检索其内容的方法。

同步 API
异步 API

// 列出可用资源及其名称
var resources = client.listResources();
resources.forEach(resource -> System.out.println(resource.getName()));

// 使用 URI 模板检索资源内容
var content = client.getResource("file", Map.of(
    "path", "/path/to/file.txt"
));

// 异步列出可用资源
client.listResources()
    .doOnNext(resources -> resources.forEach(resource ->
        System.out.println(resource.getName())))
    .subscribe();

// 异步检索资源内容
client.getResource("file", Map.of(
        "path", "/path/to/file.txt"
    ))
    .subscribe();

提示系统

提示系统允许与服务器端提示模板交互。这些模板可以被发现并使用自定义参数执行，从而根据预定义模式生成动态文本。

同步 API
异步 API

// 列出可用提示模板
var prompts = client.listPrompts();
prompts.forEach(prompt -> System.out.println(prompt.getName()));

// 使用参数执行提示模板
var response = client.executePrompt("echo", Map.of(
    "text", "Hello, World!"
));

// 异步列出可用提示模板
client.listPrompts()
    .doOnNext(prompts -> prompts.forEach(prompt ->
        System.out.println(prompt.getName())))
    .subscribe();

// 异步执行提示模板
client.executePrompt("echo", Map.of(
        "text", "Hello, World!"
    ))
    .subscribe();

使用补全

作为补全能力的一部分，MCP 提供了标准化方式，使服务器可以为提示和资源 URI 提供参数自动补全建议。请查看服务器补全能力以了解如何在服务器端启用和配置补全功能。在客户端方面，MCP 客户端提供请求自动补全的方法：

同步 API
异步 API

CompleteRequest request = new CompleteRequest(
        new PromptReference("code_review"),
        new CompleteRequest.CompleteArgument("language", "py"));

CompleteResult result = syncMcpClient.completeCompletion(request);

CompleteRequest request = new CompleteRequest(
        new PromptReference("code_review"),
        new CompleteRequest.CompleteArgument("language", "py"));

Mono<CompleteResult> result = mcpClient.completeCompletion(request);

​模型上下文协议客户端

​客户端传输

​客户端能力

​根目录支持

​采样支持

​日志支持

​使用 MCP 客户端

​工具执行

​资源访问

​提示系统

​使用补全

模型上下文协议客户端

客户端传输

客户端能力

根目录支持

采样支持

日志支持

使用 MCP 客户端

工具执行

资源访问

提示系统

使用补全